工程实例看非开挖技术论文

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篇1：工程实例看非开挖技术论文

工程实例看非开挖技术论文

摘要：近年来随着城市的快速发展，顶管施工在城市市政管道铺设中被广泛应用。本文从施工原理方法和技术措施及施工过程等方面详细介绍了下沙幸福北路顶管施工技术，详细阐述了泥水平衡掘进顶管施工技术。

论文关键词：非开挖,顶管,施工

地下管线是城市基础建设的重要组成部分，它就像人体内的“神经”和“血管”，日夜担负着传送能量的工作，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的生命线。地下管线的施工方法有开挖和非开挖两种。所谓非开挖技术是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，在地表不开挖沟槽的条件下，铺设、更换或修复地下管道、电缆、电线等公用设施，不影响任何交通和设施运行，做到最小限度地扰民碍市。本文根据具体的实例说明城市地下管线非开挖技术。[1]

1 工程概况

本工程位于下沙幸福北路工程桩号K0+040～K0+880污水管道。该段管线主要位于道路西侧绿化带中，污水管道管径D1 650mm，顶管管材采用F管，钢承口型接口，Ⅲ级管。D1 650顶管长度为844.1米，坡度i=0.6‰。

图1 顶管工作坑布置图

2 管材的确定

根据幸福北路（九沙大道～德胜快速路）工程设计图纸的要求，本工程污水管顶管所使用的管材为：采用F管，钢承口型接口，Ⅲ级管。

3 顶管施工方案、工艺及质量控制措施

（1）顶管简况

幸福北路（九沙大道～德胜快速路）工程顶管工程，顶管管径为D1 650，采用泥水平衡机械掘进机顶管施工。投入1台Φ1650TLM泥水平衡顶管掘进机用于本工程施工作业。

4 顶管设备的选用及安装

4.1 顶管掘进机的选择

图2  TLM泥水平衡掘进机

选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。根据业主提供的工程地质勘察说明书、地质资料显示，本工程顶管穿越地层为粉砂土层，渗透系数大，物理力学性质差。因此，选择一种较先进的全封闭机械顶管掘进机DDTLM泥水平衡掘进机。该机具有沉降控制精度高，顶进速度快等优点。

4.2 主顶进系统设置

主顶进系统由油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其主要功能是成管节顶进，是顶管设备系统的主要组成部份。

（1）油缸组

油缸组由4只油缸分两列左右对称布置，每列各2只油缸叠积而成，并用可分式结构的支座固定，用联接梁连成一体。

油缸选用国产的双冲程、双作用等推力液压千斤项，每只油缸最大推力为1000kN，装备最大推力为4000kN，满足顶管最大允许顶力的要求。油缸行程3.0m，因此长度2.5m的管节可一次连续顶进完成，无须再设垫块，提高了工效，并减轻了劳动强度。

（2）液压泵站

选用2台A2F28RP2斜轴式柱塞油泵，配备Y200L―6型电机。通过调速阀可改变油泵的流量，根据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面土压平衡的条件，从而起到控制地面沉降的作用。

（3）钢后靠

管节顶进时油缸的反力，通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。钢后靠安装时，应与顶进轴线保持垂直，与井壁间的空隙应用素混凝土填实，确保整体接触。

（4）主顶进装置主要技术参数

油缸数量：4只

油缸尺寸：D×d×L＝φ250×φ220×3 500 mm

油缸行程：S=3 000 m

限定油压：P额＝25 MPa

限定推力：F额＝1 500 kN

最高油压：Pmax＝31.5 MPa

最大推力：Fmax＝2 000 kN

顶进速度：V=0-80 mm/min

4.3 泥水出土系统

图3 泥水出土系统

泥水系统采用Telemole管路系统。渣浆泵型号：4/3 C－AH，电机功率18.5 KW，流量90 m3/h，扬程21.8 m。顶管施工的管内出土是影响工效的关键环节，因为采用泥水管路系统可使顶管实现连续推进。

4.4顶管工作坑设施布置

图4 顶管工作坑布置

基坑导轨应具有足够的强度和刚度。本工程基坑导轨由型钢和钢板焊接而成。在工作井底板基础上应事先预埋钢板，预埋钢板的位置与基坑导轨相吻合，以便导轨与之焊接。预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度，导轨安放后，还应在二侧用型钢支撑好，必要时再浇筑混凝土，确保导轨在受撞击的条件下，不走动，不变形。导轨安装的允许偏差为：轴线位置：3mm，顶面高程：0~+3mm，两轨内距：±2mm。在顶进过程中经常进行检查和复核。

主顶油缸架是拼装式结构，主顶油缸架的安装也要定位准确。保证油缸受力点的正确位置。其高程和平面安装误差小于5mm。

顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污；顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬。在顶进过程中，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。

承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙，更应具有足够的强度和刚度，并有足够安全度。本工程的承压壁设计在内衬混凝土上先用钢筋混凝土浇平，后靠钢板用δ＝70钢板，在钢板和混凝土平面之间衬满堂50mm松木板。

5 顶进施工工艺、技术及质量控制措施

5.1 顶管施工工艺流程图（详见图5）

5.2 最大顶推力及其限制措施

本工程主顶液压系统最大顶推力根据工作井的许用顶力设置为： 1000KN。

限制措施为控制液压系统的压力。当液压系统的压力达到10MPa时,主顶液压控制台将报警，以满足限制最大顶力的`措施。由于限制的系统压力较小，所以液压系统的故障将大大减小，顶管的可靠性也相应提高。

5.3 顶管纠偏技术要点

纠偏操作方案应是顶管司机交接班讨论的重点。方案的依据为测量提供的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较、机尾处地面沉降量等等。0.5度以上的大动作纠偏须尽量避免并慎重讨论，不得已时也应争取在非重要地段进行并加强观测。纠偏动作后如无折角变动应即停顶，会同电工、机修工检查电路和液压管路，尽早排除故障，严防轴线超差。纠偏应在下管后尽早进行，注意观察倾斜仪读数的纠后趋势及光点滞后变化，同时通知地面和地下压浆人员加大同步压浆量。

5.4 沉降控制措施要点

在顶管施工前，必须摸清管线或构筑物的标高及位置。制订切实可行的保护措施，并取得对方的认可才能施工，确保管线及构筑物安全。

（1）地面监测，优化掘进机参数

在初始推进阶段，要精心组织地表监测，在轴线上方每隔3m布设一个沉降控制桩。通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数（包括推进速度、开挖面土压力值，出土率等）进行比较，从而优化掘进机参数，指导以后的顶管推进。

（2）注浆稳定措施

除了在初始推进阶段，优化推进参数以外，在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一，必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动，形成连续的环状浆套。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料。

5.5 测量仪器配备与检验

顶管施工需进行三维动态测量，其精度要求特别高，必须采用精度高，性能优良的测量仪器。

为此，特配备了苏一光OTS232型全站仪（侧角精度+2”量距3 mm）NA2水准仪等一系列精密高档仪器。

图5 顶管施工工艺流程图

5.6 顶管过程中的应急措施

（1）对开挖面的土体进行改良的技术措施

为了对正面的土体进行改良，在机头迎土面的上部布置了注浆管。顶进时，通过注浆管向土体内压注一定量的泥浆并经刀盘搅拌后，可以有效地改良正面地土体，使出土保持顺畅。

（2）管节止转的技术措施

顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转，而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不利影响，因此对工具管要采取纠转措施。在机头前方筒的水平二侧焊翼板，长1.8 m宽30 mm，厚25 mm，以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。在机头二侧焊压块支架，1＃与6＃管二侧亦焊压铁支架。二侧先平均放压块，共60 t。一旦发现机头有微小偏转，立即将压铁移到另一侧。

6 结语

城市非开挖技术在世界上已经经历了1的历史，而在中国却处于一种起步应用阶段。随着城市经济的不断发展，非开挖技术越来越显示其优越性，并广泛地被人们认识和接受。我国很多大中城市均采用此技术，发挥了非开挖技术的独特作用。

参考文献

[1]颜纯文,蒋国盛,叶建良.非开挖铺设地下管线工程技术[D].上海科学技术出版社.

篇2：浅谈给水管道非开挖工程技术研究论文

非开挖工程技术顾名思义就是相比开挖技术不进行大范围长距离挖槽施工，从开挖的入口处管道进入地表下设计位置，从地下安全穿越道路和构筑物等现有障碍，无开挖残留渣土，无大范围扬尘，环保干净整洁。非开挖技术不开挖地面，减少了待铺设管道周围土层的扰动，特别是上层土层未经扰动，管道周围土层可进行有效的自我支撑，上层土的压力不会直接作用在待铺管道上，保证了管道连接的顺直，正常使用耐久性提高。采用非开挖技术能最大程度的保留地面原状，减少拆迁和原地面破坏，节约征地拆迁费用，缩短管线长度，社会经济效益显著。省去了若干开挖沟槽的工序，无需进行地表清理、机械占位开挖、废土外运、验槽、管道铺设和回填、恢复地表等施工工序，减小了劳动强度。

篇3：浅谈给水管道非开挖工程技术研究论文

非开挖技术根据所应用管道施工项目不同，可分为新管道施工技术、管道更新技术、管道修复技术。新管道施工方法包括顶管法、水平技术钻进法、夯管法、微型隧道法等，适用于部分混凝土管、大部分钢管。管道更新技术包括爆管法、胀管法、吃管法，适用于各种塑料类重力和压力管道。管道修复技术包括内衬法、缠绕法、喷涂法、灌浆法，用树脂、水泥浆、纤维和一些土工材料进行各种重力和压力管道的修复。非开挖技术按施工工艺也可分为：导向钻进铺管、穿梭矛铺管、顶进铺管、顶管掘进机组合铺管技术等。

3给水管道非开挖技术施工程序

3.1技术准备

给水管线要按照设计和规划所给线路，利用走访、仪器探测等手段进行现有管线的调查，摸清管网平面分布、交叉和竖向埋深，避免钻进破坏现有管线。管线周围地形地貌测量，沿轴线的地表走向设定控制点和监测点，点位距离、方位、高程要进行严密测量，留好第一手数据资料和施工过程中定期监测数据进行比较，及时发现问题。分析掌握场地周围不良地质灾害发生的风险性，综合确定适合现场地质的钻探参数。

3.2施工场地准备

施工场地区域安装围挡实行封闭管理，合理布置泥浆池，泥浆池要有效围挡不随意流淌。施工机械、机具和材料要安装、堆放有序，保证机械之间留有足够的安全距离，正常工作无干扰。安装施工安全标识和警示灯，提示有效避让施工区域。钻进作业坑根据设计开挖和加固。钻机在作业坑区域入射点处须安装牢固，并调整钻机倾角，地基如不满足承载和平整需要，可进行人工地基处理加固后安装。

3.3施工步骤

开导向孔：连接钻头，安装探头进行导向孔开挖。开孔时保持连续钻进至少2.5m，同时宜采用低钻速、慢进尺进行试钻，掌握施工适应性能，保证入射角的准确和稳定。导向孔造斜钻进：调整钻头工具面向角，顶进结合钻进形成造斜段。造斜钻进要注意连续跟踪监控钻头仰角的变化在钻杆的最小曲率半径之内。导向孔保直钻进：造斜段完成即可开始导向孔直线段钻进。钻机给进速度较造斜段要快，并保持钻机匀速回转钻进，避免速度不均造成直线段非直。导向孔钻进就位，检查合格，可开始回拉扩孔。扩孔孔径设计：根据敷设管道的直径和根数综合确定成孔直径。成孔直径偏大或偏小都会影响施工正常进行和后期正常使用。如成孔直径偏大，敷设管道周围空间增大，钻孔周围土层无有效支撑易大落度坍塌造成路面下陷；成孔直径偏小，孔内土颗粒摩擦管壁，使拉管阻力增大，引起管连接段脱管，阻力过大会引起管道部分部位应力集中，造成管道变形。孔径设计完毕，不可一次性扩孔到位，可分级扩孔。扩孔级别由小到大，第一级直径200mm，扩孔增加直径前三级为50mm，即二级直径250mm、三级直径300mm，以后每级别增加直径扩大到100mm，即四级取直径400mm、五级直径500mm，依次类推，直至扩到工艺要求的孔径。确保扩孔的孔径和稳定性，要不断注入和置换泥浆。泥浆在钻机旋转的'带动下，挤压碰撞和磨擦孔壁，使泥浆更好的渗透到孔壁中，起到对孔壁的保护和稳定作用。最后进行回拉。拉管回拉力视管道材料有所不同，一要克服管道与孔壁摩擦力使之有效拔出，二要保证拉力不会造成管材断裂或变形。

4结语

上述的非开挖技术，不但减少路面开挖，将更多的工作植入地表以下，保证地表功能正常运营，解决了传统开挖技术的弊病和不足；非开挖技术代替开槽埋管施工，体现了施工技术的进步和完善，施工方法的多样化和适应性，还体现了施工技术的高速发展和更新换代。

篇4：隧洞工程土石方开挖施工技术论文

隧洞工程土石方开挖施工技术论文

1隧洞进、出口开挖施工技术

1.1开挖施工工艺

施工测量定位→断面复测→进出口一期进洞开挖规划→进出口分层开挖→土料运输→进出口洞脸范围临时支护处理。

1.2开挖施工技术方法

隧洞工程进、出口土方开挖通道道路以现场已形成交通道路为基础，开挖面道路用推土机修筑，土方用1.60m3挖掘机自上而下分层开挖，每层开挖高度控制在3m，开挖料用20T自卸汽车运输至规划内的弃渣及利用料场。机械设备开挖前，首先人工清除开挖区内的植被、杂物，同时进行测量放样设计开挖边线，核实开挖断面，按设计开挖坡外截水沟。在进、出口上游外侧设临时挡渣及排水沟设施，以防止开挖土料及雨水对进、出口建筑物的影响，马道和岸坡清理用推土机，液压挖掘机及人工开挖为辅助的方式进行清除。

2隧洞洞室开挖施工技术

2.1技术方案

在隧洞洞室开挖过程中，上半洞开挖过程中采用的是人工配合机械分断面作业模式，上半洞开挖断面为半圆段,采用人工风镐方式凿出，然后用车将渣土运走。下半洞为边墙段，施工过程中用人工辅助配合短臂挖掘机开挖，开挖料用5T自卸车运输到指定料场。洞室上半洞开挖的过程中，安装钢格栅支撑联合体，挂网、喷护施工紧随洞石开挖后施工作业。

2.2开挖施工

在隧洞洞室开挖施工过程中，主要的工艺流程是准备工作、测量放样、上半洞开挖施工、出碴、圆弧钢支撑、挂网施工、喷护施工、下半洞开挖施工、边墙钢支撑、挂网施工、喷护以及延伸风水电线路转入下一道施工工序。

2.3开挖施工技术方法

隧洞洞室开挖控制测量过程中，主要用全站仪、红外测距仪等设备，导线控制网，具体施工测量过程中用到的.仪器设备是全站仪配水准仪。实际测量操作过程中，专人负责，而且每月需复测一次，以此来确保测量质量。在开挖上半洞时，由熟练风镐技工按设计要求进行断面操作，并且分区和分部位施工作业，采取风镐作业责任制。在风镐作业过程中，采取人工装车的方式，用自卸车将渣土运出洞外。在上半洞边缘位置，应当优先进行开挖施工操作，对支护钢拱架进行优化安装，并且在上半洞断面中下部位置预留出平台，其尺寸大小以便于拱架施工安装、以开挖施工操作不产生影响为前提。在开挖下半洞时，首先应当采用人工风镐方式对两边墙位置进行开挖，以确保能够有效安装边墙支承。其中，宽度大约1~1.50m为宜,边墙拱架施工安装后，短臂挖掘机机械施工开挖剩余工程量，开挖料采用自卸车运出，考虑高度因素边墙拱架和机械开挖分两次完成，下半洞支护和上半洞采用钢网绑扎焊接及混凝土喷护。该工程围岩颗粒级配连续均匀，大颗粒少，密实度较高，局部存在少量流砂层，开挖采用钢钎及锹等普通工具比较经济适用，顶拱80~120cm范围及周边轮廓线20~30cm范围内采用人工开挖，中间采用挖掘机开挖。开挖分两台阶开挖，即顶拱为一台阶，直墙一次开挖到设计高程，但左右边墙立腿相错2~3m，不应同时开挖，待一边拱架立腿安装完成，一定时间后再进行另一侧立腿施工。洞内开挖根据围岩及地表建筑物情况，按照40~80cm每循环进尺控制。若遇到岩石存在流沙层时，缩短进尺一般按40cm开挖，顶拱部位增加32mm自进式中空注浆超前锚杆，因造孔制约，一般锚杆长度不超过2m，间距30cm，沿洞顶120°范围径向布置。地质条件较好，时每循环进尺按80cm控制。隧洞开挖后，立即进行拱架支护，支护中关键做好锁脚锚杆及立腿底部防护施工。锁脚锚杆采用25螺纹钢，用风镐冲击力将其打入砂砾岩层，长度一般为120~150cm，再深打入就非常困难，不可操作。锁脚锚杆起到临时支撑，关键是拱架立腿一定要支撑在原状土之上，根据以往隧洞施工经验，为使拱架真正起到与围岩变形一致。特意在立腿底部再浇筑30cm宽，40cm深的护底混凝土。这项工作由工人施工，也是支护工作中需重点检查和容易出问题的一个关键部位，该项措施也是吸取以往软岩隧洞失稳的经验教训，在该工程中的一个特殊应用。

3隧洞开挖技术措施分析

3.1降低污染物主要措施分析

隧洞开挖过程中加大风机风量，对洞内油烟浓度进行降低，出渣时应确保排烟风机风量，风管出口风速稳定，油烟可随时从洞内排出；轴流风机、管道等应不断地进行维护和保养，避免出现沿途漏风现象，以确保最低风速在0.15m/s以上；风速在1.50~3m/s时，油烟粉尘浓度可以有效降到最小。实践中，利用喷雾洒水方法可以有效减少烟尘，当排烟尘效果不明显时，巷道中的积聚烟尘非常多，利用喷雾器可以通过制造水幕的方式射向烟尘源。对于喷雾器而言，可分为单水型、压气型两种，其中前者采用的是高压水，喷嘴将水雾化后对内燃机进行降尘，有效率可达40％以上。开挖过程中及时将拱顶喷浆封闭起来，有效减少未喷面受污染时间，因排除的油烟多集中在拱部位置，即断面上部，可顺风流将其有效地排出。在实际施工过程中，利用拱顶喷浆以及断面开挖工序，进行平行作业。其中，拱顶喷浆作业过程中，应当紧跟开挖面30~50m，这样可以确保拱顶砂浆不受掌子面开挖操作时的爆破冲击,对防止喷面砂浆脱落具有非常重要的作用。实际施工操作过程中，可通过实验获得距离参数，缩短喷浆面、掌子面之间的距离，从而使拱部岩面在受到污染前就封闭起来。

3.2通风技术措施分析

隧洞开挖通风利用混合式通风措施，利用轴流通风型号YZF―200L―2，功率45kW，在进出洞口时设压入通风机及吸出风机。其中，压入通风的主要作用范围是整个隧洞，压入风口、排出风口之间的距离以25m为宜。油烟和粉尘浓度较大时，在隧洞中部位置适当地增设一个中继站，确保压入风管风口压力以及作业点风量足够大，这样就可以为掌子面提供高质量空气。

4结语

总而言之，隧洞开挖后支护部位经安全处理以及平碴等施工工艺，需立即进行支护，并且采用砂浆锚杆以及挂网喷混凝土支护方法，形成柔性封闭环。隧洞开挖工期满足了工程总进度计划要求，整个隧洞开挖效果良好，确保了工程整体施工质量，施工技术正确合理的应用使得本工程能够快速、保质、保量和安全顺利完工。根据隧洞工程开挖施工的总结分析，本施工技术可行，且既经济又合理。

篇5：市政工程非开挖技术研究论文

市政工程非开挖技术研究论文

摘要：随着世界人口的增多，相应的城市化发展也在不断加快，在市政工程的建设上，需要进行各种相关管道的地下作业，就会运用到开挖技术。传统的开挖施工通常会有施工噪声大、环境污染多、施工路线具有局限性等问题，给居民的工作生活带来不便的影响，所以非开挖技术应运而生，它避免了传统开挖技术所带来缺点，并节约了施工成本，加快了施工进度，被越来越广泛的应用于市政工程。本文就非开挖技术在市政工程中的运用进行了探讨。

关键词：市政工程；非开挖；施工技术

经济全球化的迅速发展，使得人们的生活水平质量不断提高，对于自身居住的环境也有了一定的追求。市政工程施工过程中，传统的开挖施工由于破坏了地面，容易造成交通堵塞、建筑垃圾、毁坏绿化等问题，影响到了居民的生活环境和日常出行。鉴于此问题带来的诸多不好影响，能保证不破坏原有路面和建筑物的非开挖技术走入人们的视野中，成为市政工程施工的新方法[1]。与传统的开挖施工相比，非开挖技术具有不影响交通、社会效益高、工期短、成本低、应用范围广等优点。将非开挖技术运用到市政工程中，不但可以满足人们对于生活环境的需求也为良好的市政工程建设提供了良好的保证。

1非开挖技术的发展

非开挖施工技术起源于20世纪70年代，1986年世界非开挖协会在伦敦建立后，有26个和地区会员举办了20多次专业展览在，非开挖技术是一种地下管道施工的技术革命，在各个国家的眼中都占据着重要的地位，凭借自身的技术特点和广阔的市场前景，逐渐发展成一个新兴的产业。开挖施工技术的发展实际可以分为三个阶段：（1）地下挖掘后再进行管道铺设。一般仅适用于短距离的工程，效率不高，而且安全性得不到好的保障；（2）常规钻、掘机械挖掘施工、铺设管道阶段。技术上有局限性，无法准确的控制管道铺设方向，如果铺设较长的管道会容易出现问题[2]；（3）现代非开挖管道施工技术。该技术采用专属的施工设备和技术，具有施工效率高、工程质量好，工期时间短等特点。相较中国非开挖施工技术的应用和相关设备的开发落后一步。于20世纪后期引入的现代非开挖技术，尽管已经过几十年的发展，已经拥有了新的工业样机，建立了开发基地，拥有了自己的设备设计。但是与西方发达国家相比，还有很多问题。随着中国国民经济的高速发展和对环境保护意识的逐步加强，对道路挖掘进行管道施工引起的社会问题，交通问题和环境污染问题已引起我国越来越多的关注，在进入21世纪以来，非开挖工程量和设备的投入数量以每年40％的速度增加，中国的市政工程建设正在进入到一个飞速发展阶段，而市政工程离不开地下管道的建设，所以我国非开挖技术的应用具有一个良好的社会环境，其产生的经济效益和社会效益都将是巨大的[3]。

2非开挖技术的优势

（1）良好的社会效益。通过使用先进的技术和设备，不对地面造成破坏，这样避免对地面的交通造成阻碍，确保了人们的正常出行，减少了可能会造成的社会问题，它还保护了植被和环境，保障社会生活和谐和生产秩序稳定；（2）良好的经济效益。因为非开挖技术的使用可以不对地面进行挖掘，所以可以节约施工完成后对地面和植被的恢复成本，与此同时，对周围居民生活环境的影响也降到最低，间接经济效益得到保证。总的来说,非开挖技术在经济开发中的应用可以起到提高总体水平和效益最大化的作用[4]；（3）施工时间短效率高。相比较而言，由于进行地下施工，避免了修复开挖地面和恢复植被工作，节约了时间，有效避免了对其他市政管道设施可能造成的破坏，提高了市政工程的工作效率，同时也减少了工程前期和后期辅助工作的劳动成本；（4）广泛的应用前景。非开挖技术不仅可以应用在传统开挖技术应用的场所，对于不适宜传统开挖技术使用的场所，非开挖技术也能良好的解决可能遇到的技术问题，确保项目的顺利完成。

3非开挖技术的应用

3.1管道铺设中的应用

在管道铺设中，可根据管径选择不同的施工方法。直径大于900mm的管道施工通常采用顶管施工法，导向钻进法、小型隧道施工法和冲击矛法可铺设直径小于900mm的管道。（1）顶管法是城市道路管道施工中最常用的施工方法之一，是第一个在中国采用的非开挖施工法，主要是利用机械的推力把管道从工作坑内穿过土层一直推到接收坑，同时，将紧随其后的管道埋设在两坑之间的施工方法。（2）导向钻进法是非开挖施工技术中发展最快的一种施工方法，适用于在地质相对松软的土层中铺设小口径的地下管线。主要利用导向钻机等相关机械沿着预先计划好的铺设路线先打一个导向孔，然后一边对导向孔进行扩宽一边再回拉要铺设的管线[5]。导向钻进法以斜面钻头来控制钻孔方向，钻头运动方向的看管一般是由手持式地表探测器和孔底探头来实现。这种方法施工速度快，能较好地控制施工方向。（3）小型隧道施工法微是一种可以进行遥控和导向的顶管施工方法，适用于铺设精度要求较高管道工程。主要是通过安装在管道前端的钻掘系统对土层进行钻进的同时，由出渣系统将产生土屑向外排出，而后可以推进需要铺设的管道，这种施工方法的铺管方向是可以通过激光导向和操作系统纠偏来调节的。（4）冲击矛法是一种多用于铺设直径小于250mm管道的施工方法，主要通过在力的作用下，冲击矛内部进行活塞运动，使得冲击矛不断在土层中前进同时，带动直径小于矛体的管线完成管道铺设[6]。目前虽然有可控冲击矛的出现，但是大多情况下的冲击矛仍然是不可控的，所以为了确保施工精度的准确性，施工前进行数据的校正就显得尤为重要。

3.2管道更换中的应用

所有的管道都有使用寿命，或者也会因为其他原因提前破损，又或者随着现代城市的高速发展，需要进行线路改建，这些情况的发生都需要对管道进行更换，常用的.方法有两种：爆管法和吃管法。（1）爆管法又称胀管法，通过使用工具进入将要被更换的管道，使管道破碎并将碎片挤压进土层中，再牵引进新的管道完成整个更换过程，这种方法近几年开始也被应用于各个方面；（2）吃管法主要用于更换埋设深度较深的非加筋管道，通过使用特制的小型隧道钻机，以需要被更换的管道作为导向，将其与周围的泥土一同切削粉碎，粉碎后的废料由螺旋钻杆带出，同时会顶入新的直径相同或稍大一点的管道完成管道的更换[7]。

3.3管道修复中的应用

地下管线长期处于地下环境中，随着时间的推移不可避免会发生管道被腐化现象，这时如何对管道进行修补就显得尤为重要，目前比较常用的方法是内衬法、软衬法和喷涂法。（1）内衬法也称为插管法，通过采用稍小直径的管道或者直接使用机械将管道变形比原始管道直径略小，使其插入原始管道中，再将环形间隙填充或者给其加压使恢复到原有形状大小，这样就会形成一个与原有管道紧密相连的管道；（2）软衬法也称为凝固法，通过将一种热固性材料内衬进原有管道中，再经过加热，使得材料固化成为与原有管道密不可分的薄衬管，这样的话管段几乎没有损失，但流动性能有较大提高；（3）喷涂法常被应用于管道的防腐作业中，通过使用被牵引的喷头，一边后退一边在管道内部进行回转喷涂，将具有防腐作用的水泥浆或环氧树脂喷涂于内壁上。

4我国非开挖技术运用存在的问题

（1）无专门的部门管理。虽然中国自成立了中国地质学会非开挖技术专业委员会，并于同年加盟国际非开挖技术协会，使我国成为26个国际会员国之一，但是仍未能有专门的政府部门来进行审理工作，也没有明确的发展规划，使得在跨部门、跨行业推广非开挖技术时需要反复沟通，且难度较大；（2）施工质量与安全隐患无法规范化。由于缺少相关政府制定的可供查询的各种非开挖施工规范，对于如何验收施工质量，减少安全隐患无法保证，容易造成在铺管施工过程中出现安全事故；（3）对非开挖设备的开发研发投入不足。目前大多数的非开挖工程,设备大多采用德国、日本等发达国家的进口设备,我国对于非开挖设备的国产化不够，并且缺乏相关的专业技术人员；（4）非开挖技术的推广与监管缺乏有效的科技支撑平台。在进行非开挖施工之前，需要对施工的地下情况有着清晰的了解，以达到最佳的施工效果[8]。但是目前在进行地下管线勘测的过程中，未能得到相关单位提供资料配合，地下设施缺乏科学有效的管理。这不仅给非开挖施工造成困难，也为所有地下工程施工造成极大障碍。

5结束语

非开挖技术对于城市管道工程施工中遇到的问题都可以合理有效的解决，所以在市政工程中应广泛运用非开挖技术并不断改进，以提高其社会经济效益，各级主管部门也应加强对非开挖技术的认识，加大对非开挖技术的推广力度，这对加快城市基础设施建设和保护城市环境都有着十分重要的意义。我国非开挖技术的相关设备研制力度要加大，结合国外的一些先进经验，尽快形成适合我国国情的施工规范和审核条例。未来城市建设中，如何加大对城市地下空间的合理利用将是市政建设需要考虑的重要内容，作为高新技术产业的非开挖技术，将在未来的城市建设中担任重要的角色。

参考文献：

[1]李冉,朱丽珊,章广斌.非开挖定向钻牵引技术在市政工程中的应用[J].青岛理工大学学报,2010,31(6):103-106.

[2]胡光岩.非开挖技术在市政供水管道工程中的应用及技术研究[J].中国建筑金属结构,2013(2):60+69.

[3]许少宗.非开挖技术在市政给排水工程的应用探讨[J].工程技术研究,2018(5):107-108.

[4]陈凯.非开挖施工技术在市政管道施工中的应用[J].建筑技术开发,2018,45(13):36-37.

[5]陈家骏.非开挖技术在排水工程中的应用研究[D].同济大学,2008.

[6]夏光林.市政给排水工程的非开挖拉管施工技术的应用研究[J].住宅与房地产,2015(19):73.

篇6：绿色环保施工与非开挖技术工学论文

绿色环保施工与非开挖技术工学论文

摘 要:先进的非开挖铺管技术具有不影响交通,不污染环境,不破坏路面永久平整,铺管精度高,施工安全性好,周期短,成本低,社会经济效益显著等优点,是一种值得推广的绿色建筑技术。但暴露的问题同样严重,亟需自身完善与政府有关职能部门的规范性管理。

关键词:绿色建筑技术; 非开挖技术; 空间地理信息系统(GIS); 有序管理

绿色建筑的理念是“节约能源、节约资源、保护环境、以人为本”倡导绿色施工,加强环境保护,实现人与环境的和谐相处,是建筑施工企业光荣而神圣的历史使命。随着我国城镇建设的高速推进,我国城市管网建设及旧城区管网改造工程大幅度增加,非开挖技术作为一种绿色建筑技术,最大限度地使施工活动减少对环境负面影响,有效的实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境保护)。非开挖技术在推广绿色环保施工的大环境下,由北京、上海、广州、深圳等城市迅速向内地大、中城市辐射。

非开挖铺管技术,是利用岩土钻掘手段,在地表不开挖的情况下,铺设、修复和更换各种地下管线的施工技术。其主要的施工方法包括以下四种:

1、水平导向钻进法。

它是一种无需建造工作井,就能够快速铺装地下管线的钻进方法。主要特点是,可根据预先设计的铺管路线,驱动装有楔形钻头的钻杆从地面钻入,钻进过程受三维控制,通过钻杆和一个特殊设计的楔形钻头按设计好的三维线形旋转钻进。当需要改变钻进方向时,只需要暂停钻杆的旋转并将钻头的楔形固定在相应的位置上推进即可,按照设计的轨迹绕过地下障碍抵达目的地。然后,卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩孔器,使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径,并将需要铺装的管线同时返程拖回钻孔入口处。水平导向钻进法根据土质条件的不同一次钻进的距离可达100～600m不等,能够铺装管线的最大直径可达1m左右。适用于铺装PVC管、PE管、HDPE管、钢管、电缆、光缆等各种不同材质的工程管线。目前,这种方法已广泛用于通讯、电力、化工、燃气、石油、给、排水以及交通、市政等不同行业和部门的地下管线安装工程。

2、锤管法。

它是利用气动穿梭矛在钢管(空心套管)的后面,将钢管顶进至终点来完成铺管任务的方法。这种方法需要在进口和出口各挖一个工作坑。在进口坑内,用一个特殊的管夹将穿梭矛置于钢管后部,靠压缩空气通过气动矛推动钢管,无需设置后座。当第一节钢套筒全部进入地层后,拆除管夹,将第二节钢管焊接就位。继续上述过程,直至全部钢管安装完为止。当钢管抵达出口坑后,用强大的空气压力推动管中的泥土一次性排出。此方法通常使用各种型号的穿梭矛,适宜于铺设各种孔径和长度距离的钢管或铸铁管。由于此法对土层扰动极少,特别适合于运输繁忙的铁路、公路、机场等地铺设管道,实现“零沉降、零开挖、不限速”施工。同时由于避免了钻进法扰动土堤,造成漏水管涌等严重后果(5月浏阳河大堤发生钻孔形成管涌,淹没农田,动用了数千名武警抢险的特大事故),所以此法在水利工程穿越河堤、水库大坝中发挥独特优势。

3、拉管法。

是用气动穿梭矛从一个较小的进口坑钻进,在压缩空气不断推进下,穿越地层,牵引紧锁在穿梭矛尾部的'新管到达终点。若铺设的管线口径较小,距离不太长,穿越处为碎石、沙土或松土等易于塌陷的地质时,或者要安装的是PE管、PVC管、热塑胶管,使用此法最为有效。

4、胀管法。

它主要用来更换、修复和扩大城市各种地下旧有管线。随着我国全面建设小康社会步伐的加快,城市建设规模逐渐扩大,许多始建于上世纪七八十年代甚至更早的供水、排水、天然气等管道锈蚀破损严重,况且旧管道尺寸是按当时需求而设计的,都在超期服役,远远不能满足目前城市逐年开发增长扩大容量的需求,需要及时更换和扩孔。如果采用传统开挖方式进行管道的更换、扩孔,不但工期长,造价昂贵,更主要对市政、商业、交通以及城市居民生活造成极大干扰和影响。而如果采用一般的非开挖工艺重新铺设管线,则由于近年来各种新铺地下管线迅速增加,各种管线纵横交错,再插新管恐怕十分困难,而且风险太大。因此,利用先进的胀管技术在原有管线路径不变的情况下进行地下管线的更换、扩孔,已经成为当今城市管线建设的必要手段。

胀管法又分为气动账管法和液压胀管两种方法。

(一)气动胀管法

1)气动穿梭矛(简称气动矛)与液压卷扬机结合使用。气动矛体头部用钢丝卡筘与卷扬机相连,在气动矛套上一个由高质合金钢制造并通过热处理加工而成的特殊胀管头,气动矛置于待新铺的PE管内,胀管头与PE管相连。气动矛从进口坑进入旧管管口,在动力冲击下劈开旧管,并将旧管碎片挤压至周围土壤中,同时牵引同等口径或更大口径的新管即时取代旧管的位置,以达到去旧换新的目的。施工中,卷扬机提供持续的牵引力,引导气动矛保持准确的前进方向。

2)空气锤与水平导向钻机结合使用。基本原理与气动矛和水平导向钻机结合使用相似,钻机从地面钻入,并沿现有管线钻进至另一端工作井,连接空气锤,空气锤外面套装胀管头,胀管头与新管线相连,当高压空气通过钻杆传递给空气锤时,空气锤冲击胀管头,胀管头破碎旧管线,同时牵引新管线前进。钻机始终提供一种稳定的拉力,保证胀管时冲击锤正确的方向与倾角。

(二)液压胀管法

液压胀管法是依靠胀管机的液压油缸提供拉力牵引胀管头。它类似于钻机与虎钳系统。施工时,胀管机将一根根钻杆从旧管一端进入,达到要更换的旧管的另一端后,将破管刀具连接在钻杆的末端,刀具后面是扩孔器,紧接其后连接着要换上的新管,然后胀管机将钻杆逐根回拖,这时刀具切开旧管,扩孔器则将破开的旧管及碎片挤入周围土壤中,新管即被牵引穿过旧管位置替代了旧管,完成了新管换旧管的作业。

胀管法可对既有管线进行整体更换,通常直径可增加20%～30%,条件许可最大可增加原来尺寸的150%,每节连续更换长度最长可大200米。适宜破除陶瓷管、塑胶管、混凝土管,以及薄壁铸铁管。由于用原有管道作引导,因而不会造成对其他相邻管线的损坏,也不会使新管受到污染。当管道出现局部破损、缺损、渗漏、堵塞、错位时,或者原有管道已不堪负荷需要加大口径时,使用此法最为合适。

以上几种非开挖铺管技术与传统的开挖施工相比,具有不影响交通,不污染环境,不破坏路面永久平整,铺管精度高,施工安全性好,周期短,成本低,社会经济效益显著等优点。作为绿色建筑技术,国际上称之为“环保工程”。此外,还可以在一些无法实施开挖作业的地区铺设管道,如闹市区、古迹保护区、穿越高速公路、铁路、建筑物、河流等。国家宽带光纤主干网络和城市网络的建设,需要铺设大量的光缆。“西气东输”是国家西部大开发战略的标志性工程,该工程将建设长距离输气管道,各种管道的铺设需要穿越不少的公路、铁路和河流。长沙市的液化气石油管道工程和天然气管道工程,也有不少的管道需穿越铁路、公路、市政道路、河流等。如此大规模的管线铺设工程量为非开挖技术提供了巨大的市场。

鉴于,这项绿色施工技术在我国正处于高速推广的阶段,因此,在引进推广中出现了一些需要尽快完善的问题,引以思考。

首先,是城市管网的档案建设还远远赶不上非开挖技术进步的要求。过去我们有城市档案,但总的来说既不齐全,也不准确。刚开始非开挖单位还去规划部门购买管线图,后来发现已有管线在图纸上记录基本不齐全,标注粗糙,尺寸不详,几乎无法利用。最后,只得主要靠利用管线探测技术来查清已有地下管线的坐标、高程。而管线探测目前也是处在前进探讨阶段,尤其是非金属管线包括钢筋混凝土管道几乎一般小型探管仪器都难以探测,以致酿成经常打坏各种地下管线的恶性事故。长沙晚报都曾有报道,打坏一根燃气管道或自来水管道,旋即就会殃及附近成百上千居民断水、断气,投诉市长办公电话。至于打坏军用光缆、国防光缆、长途通信光缆其影响也是可想而知的。

为此,作者建议两点:其一,向广州等先进城市学习,立即着手开启“数字市政”工程,建立以城市供水、排水、燃气、光缆、电缆、路桥设施为主线的空间地理信息系统(GIS)。实现各种地下管线“家底”的信息化。当然,GIS系统的建立不仅是为了非开挖施工技术的运用,也大大提升了整个城市的抗风险能力,一旦发现险情,在很短时间内就可以找准险情发生的位置、地点、程度,一方面出动应急抢险方案,一方面及时组织疏散居民、学校等人群密集的地方,以减少事故的伤害。

加上近几年来大量的非开挖铺管施工完毕后既无竣工资料又无档案登记,许多同行专家楸心地将错综复杂又无档案记录的地下管线喻为“地下迷宫”、“地下污染”。再不尽快加强管理,更可怕的灾害甚至灾难都会不断的出现,建议政府有关部门进快进行有序管理。

其二,对非开挖技术专业,目前国家既无行业管理,又没有正式的设计、施工规范,也无专业资质管理,也无工商注册登记。据不确切估计全国将近有60%非开挖施工单位,文化技术专业知识偏低,不管谁,买台国产机子就可以承揽业务。建设行政主管部门应尽快实行有序行业管理,含工商法人注册登记、资质考核、人员上岗培训与资格证发放,编制全国统一的设计、施工规范,使原本先进的绿色建筑技术非开挖技术迅速发扬光大,造福城市,造福人民。

篇7：高分子泥浆技术在非开挖工程中的应用

高分子泥浆技术在非开挖工程中的应用

0 前言 随着城市建设的飞速发展,管道敷设采用传统的`开槽埋管方法,会严重影响环境,特别是处于市中心繁华地区、老城镇保护地区、密集的居民区等地方的工程,由于沿线有许多历史保护建筑、地下管线复杂、可能穿越运行中的地铁等,对地表变形的要求较高,因此须采用非开挖技术进行施工.

作 者：赵国强 ZHAO Guoqiang  作者单位：上海市第二市政工程有限公司 刊 名：上海建设科技 英文刊名：SHANGHAI CONSTRUCTION SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 “”(3) 分类号：U4 关键词： 

篇8：河堤开挖工程施工技术论文

河堤开挖工程施工技术论文

1河堤开挖上的施工工序

1．1现场清理

在河堤开挖施工需要对施工场地的准备和表土进行清理，清理施工现场包括永久施工地和临时工程用地的清理。对于施工现场植被的清理一般采用伐木工具进行清理。对于砍伐的一些具有商业价值的木材需要工程监理师的指导，放置在制定的位置，对于没有价值的可燃植物，必要时可以采用火烧的方法进行清理。对于对环境具有严重污染的清理物需要特殊的处理，避免在施工中污染河道。另外在进行植被的清理的时候，需要确保对自然环境和林业资源不造成影响。对于表土的清理，需要依照河堤施工方案进行施工，在地势崎岖不平的地区需要采用自卸汽车把地表土运到指定位置，而在地势平坦的地方狂热以直接利用推土机进行推土，地表土可以用于后期工程的环境保护。

1．2测量放样

在河堤工程的施工中必须依照设计方案进行施工现场的测量和放样，并且绘制出平面图，依据现场测量的数据，计算出破堤的范围。

1．3破堤施工工序

在河堤的施工中需要依据深入的探析施工地的水文地理条件，河堤位于掉下水位以上，因此不需要考虑地下水降水措施。在河堤的施工前需要先完成河道的围堰工程，并且需要依照围堰施工的专项方案进行，这里不做深入的'探讨。通常情况下河堤会在每隔20m设置变形链，在河堤的施工中如果在原变形缝出进行破堤施工，可以降低是成本，确保施工的质量。Wile确保河堤施工顺利进行需要对河堤物件进行分类管理，也可以进行编号管理，并且需要安排在合适的位置。在河堤管道的施工中需要分阶段进行放样，在工程的开挖中，在挖至管道埋藏深度大约20cm时，需要采用人工进行清理砂砾石，如果使用机械容易对管道和基地工程造成破坏。依照河堤的设计方案进行沟槽的开挖，并且必须在沟槽施工完成后，需要监理工程师和质量检验部门验收合格之后，才可以进行管道的安装施工。

管道的质量决定着河堤的质量，因此在运送和安装时需要对管道采取相应的保护措施，防治管道出现破损以及影响到河堤的施工质量。在管道的运送中，需要使用编织袋对钢管进行包裹，使用机械吊装时，尽量减少管道和石块的碰撞，需要在管道吊装到位后，撤出编织袋，并且仔细的检查管道的的防腐情况以及是否有裂缝，一旦发现管道存在质量问题，应该立即停止施工。在管道的安装进行混凝土的灌注施工中，振捣混凝土时严禁振捣棒接触管道，防止对管道造成伤害。在管道安装完成后，需要对河堤进行回填，在破堤时需要把可以利用的材料进行合理的放置，这样在河堤中，可以采用反铲挖掘机对材料进行处理，之后使用自卸汽车运送到河堤的位置，采用堆土机对河堤进行碾压路基的施工，采用从四周到中间的碾压路线，重复使用砂砾石推平，可以增加河堤施工的坚固性。在河堤进行恢复时需要注意，迎背水坡需要超填30～50cm，对于河堤的基部需要清除土块、杂草以及树根等，而且河堤基部需要碾压结实。防水墙的埋藏深度需要大于防冲深度，而且做好不要触动砂砾层。

2河堤施工的质量管理

2．1施工中的技术组织

在河堤的施工中需要聘请经验丰富的技术人员对河堤的施工进行全程的跟踪和指导，并且需要对河堤施工人员进行相关的技术培训，提高施工人员的技术水平，只有这样才能够确保施工人员高效的完成施工任务。

2．2安全施工

在河堤的施工中需要坚持“安全第一”的原则，重视安全施工，严格落实安全施工的责任，让每个施工人员了解安全知识，提高施工人员的安全意识。在施工前需要对施工人员进行系统的安全知识培训，并且对应相应的岗位，还需进行细致的安全教育，让施工人员了解具体施工岗位的危险源，施工人员必须掌握应急的措施。河堤的施工中还需要安排专门的安全技术人员对施工进行巡视，发现安全隐患，应该及时处理，防止安全隐患扩大影响。施工人员需要穿上救生衣，确保施工人员的人身安全。对于施工的设备每天需要进行检查，确保机械设备具有良好的性能。另外还需要对施工设备进行定期的检修和保养，这样才能够减少由于机械设备造成的安全事故。在施工场地中设置安全标语，并且在施工中严禁非施工人员进入施工现场。施工人员施工中需要采取相应的防护措施，施工人员需要佩戴安全帽、防滑鞋。对于施工人员需要持证上岗，还需要进行定期的培训和考核，考核合格的人员才可以继续进行施工。有些施工单位为了缩短工期，可能会在夜间施工，但是在夜间施工危险系数高，因此，施工单位需要配备好充足的照明设备，只有确保充足的照明才能够让机械操作人员合理的操作。如果遇到天气恶劣的天气，应该停止施工，防治发生安全事故。

2．3文明施工

在河堤的施工中需要依照施工的标准，尽量做到规范施工，并且施工的环境需要保持清洁美观。在河堤的施工中需要合理的堆放施工材料，对于临时的施工场地也需要安排的井然有序，对于不同的施工设备需要及时的整理，确保施工场地的干净和整洁。

3结语

在河堤的施工中需要依据施工现场的具体情况制定合理的施工方法，并且不断引进新技术、新设备以及新的施工工艺，并且需要加强河堤施工的质量管理工作，只有这样才能够确保河堤施工的质量。

篇9：汽车行业涂装废水处理技术及工程实例

汽车行业涂装废水处理技术及工程实例

汽车涂装废水含污染物浓度较高,成分复杂,在混合进水pH值为7～9,CODCr、BOD5、SS、PO43--P、Zn2+、石油类的质量浓度分别为2 000、650、2 000、70、20、120 mg/L条件下,采用混凝沉淀-水解酸化-SBR工艺技术处理汽车涂装废水,出水达到国家污水排放综合标准(GB8979-1996)一级排放标准.

作 者：闫新萍 杨文峰 刘小勇 YAN Xin-ping YANG Wen-feng LIU Xiao-yong  作者单位：闫新萍,YAN Xin-ping(深圳市银台环保工程技术有限公司,广东,深圳,518029)

杨文峰,刘小勇,YANG Wen-feng,LIU Xiao-yong(昌河飞机工业(集团)有限责任公司,技安环保处,江西,景德镇,333002)

刊 名：工业用水与废水  ISTIC英文刊名：INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER 年，卷(期)：2006 37(6) 分类号：X703.1 关键词：涂装废水   混凝沉淀   水解酸化   SBR  

篇10：谈非开挖定向钻进技术拖拉管施工工学论文

谈非开挖定向钻进技术拖拉管施工工学论文

摘要：本文阐述了非开挖定向钻进技术拖拉管的轨迹设计原理及拖拉管导向、扩孔、回拉、检测等施工技术，分析了拖拉管施工的优缺点。

关键词：非开挖定向钻进；拖拉管施工；优缺点

地下管道施工中，经常遇到河流、铁路等大型障碍物，无法径直开挖，通常采用顶管施工，需建钢筋混凝土工作井接收井等，工序多，工期长，造价高。采用非开挖定向钻进技术拖拉管施工，能缩短工期，降低工程成本。如上海海港新城污水埋管工程采用非开挖钻进技术拖拉管就是成功一例。该工程桩号为KO+OSO至KS+540，管线全长9.5km，其中横穿滨果公路和军垦河段，管径DN600，原设计为开挖施工，设计变更为拖拉管，管材为高密度聚乙烯HOPE管，非开挖长45m。

一、拖拉管简介：

非开挖定向钻进技术又称拖拉管、牵拉管施工，是将石油工业的定向钻进技术与传统的管线施工方法相结合的一项施工新工艺，近几年被广泛用于市政、电信、电力等多种地下管线的建设中。

非开挖定向钻进施工是将定向钻机设在地面上，在不开挖土壤的条件下，采用探测仪导向，控制钻杆钻头方向，达到设计轴线的要求，经多次扩孔，拖拉管道回拉就位，完成管道敷设的施工方法。

二、拖拉管主要施工工艺：

(一)水平定向轨迹设计与原理

导向孔轨迹设计是在管线剖面图基础上，设计出钻孔的最佳曲线。根据开挖的工作坑、接收坑结合设计井位，按照设计管道水力坡度标高来设计钻进轨迹。不仅需要考虑避开穿越区域的地下管线，还要考虑到水文地质、地面环境、铺设管道的管径材质、穿越长度深度、钻机的性能等因素。管道施工的轨迹要满足设计要求，必须考虑入土点、出土点的斜直段、曲线段长度，严格控制水平穿越段各点标高。一般作业标高控制以每根钻杆为一个控制点，按设计管道水力坡度计算出钻进轴线上轨迹标高。入射角度根据已知数据科学计算，正常操作应控制在5－12度之间。如果单从施工的顺利程度考虑，在产品管线埋设深相同的前提下，造斜距离越长则轨迹曲线越平缓，有利于后续管的顺利回拖。

(二)拖拉管施工

2 施工准备

2.1 编制施工方案，明确技术措施，严格技术管理。

2.2 施工主要设备及拖拉管材料选择

该工程采用FDP-25型水平导向钻机。

管材采用HOPE平壁管，管材的强度及环刚度必须满足设计和施工阶段的荷载要求。

3 测量监测

3.1布设监测点。量测地面、管线监测点，及时反馈信息，指导钻进施工技术参数的调整。

3.2 环境监测。定时监测周边建筑、道路裂缝、水位等信息变化，及时直接预警、控制沉降量。

4 导向孔与钻进施工

根据设计的地下管线位置，开设长1.5m宽0.5m的样洞确定管位。在距离工作井15～20m处设一个造斜工作坑，在距末井20～25m处设一个拖管坑，保证水平导向钻机作业的穿越深度和长度。

4.1 工作坑内安放导向钻具。检查测量仪器，探头电池的绝缘性能，以防漏电。

4.2 将探头装入探头盒内，打开接收机和同步显示器，检查转动探头盒。将探头盒与造斜钻头接好并连接在钻杆上，开机输送钻进液，检查钻头喷嘴。

4.3 钻杆放入导向钻机，就位，使钻杆在设计轴线上。逐节钻进，直至将钻杆钻入拖管坑。钻进过程中用无线手持式测量仪跟踪监测，严格控制钻头轨迹，沿设计轴线前进，如偏差大于规定要求立即调整。

4.4 钻杆线性与速度控制。钻杆线性直接关系到钻进的速度及孔外压力变化，施工中保持钻杆线性并控制钻进速度，控制地面沉降量在较小范围内。

4.5 灌浆压力控制。在不同土层中穿越做好泥浆的调配，施工中控制灌浆压力(一般在5Kg内)。即保证施工效果，又减少地表沉降量。

5 成孔与泥浆护壁技术

流砂层定向钻孔：泥浆护壁，稳定地基与填充双液注浆加固，将泥浆系统与钻机相连，水电系统接入。

(1)钻井液。定向钻机钻进中，钻井液用于稳固孔壁、降低回转扭矩和拉管阻力、冷却钻头和发射探头、清除钻进产生的土屑等，它被视为导向钻进的“血液”。一般采用优质膨润土制备。

(2)钻井液循环。钻进时钻井液会从另一边的上空口返出，这时要使用两套泥浆循环系统处理，或运走泥浆，减少环境污染。

6 扩孔：

导向孔成型后，取下导向钻头，接上反扩钻头、分动器，即可进行回拖扩孔。在拖管坑一端的钻杆上，依次按设计方案装上不同规格的扩孔器，利用导向钻机回拉钻杆进行扩孔，直至将土孔扩大至设计孔径。根据工程工艺设计要求，扩孔一共需进行5次，分别为φ220、350、500、600、750，最后一次用封闭式钻头扩孔，使钻孔直径满足拖管管径要求。

7 拖管控制：

(1)用热熔焊接法将每节管材按设计长度焊接好，并将其前端与钻杆连接牢固，利用导向钻机回拉拖管。

(2)设置造斜坑一只，各段一次牵引到位。拖管完成后，钻头由工作井取出。

(3)置换浆。在钻进和拖管结束后，及时将工作坑内的泥浆清理出场。用比重约1.75的水泥浆液对护壁泥浆进行同步置换，充分填补拖管造成的空隙。

8 坑底稳定地基注浆加固

基坑底板稳定地基双液注浆加固：针对上海临港软土土质含水量高、软塑性的特点，有触变、流变的特性，对基坑底土体加固，预防管涌并隔断水源，改善基底土体的稳定性，提高地基土的承载力。拖管前，在基坑底板下1m～3m的深度及周边范围内，进行满堂双液注浆加固。

9 周围管线情况

周围有其它公用地下管线、井位，须挖探坑查清其位置与走向，采取必要的避让或保护措施。

10 管道变形检测、闭水试验检查

参照上海市工程建设规范《埋地塑料排水管道工程技术规程》(DG／TJ08-308-2002)关于管道变形的检测方法：人不能进入管内的塑料管可采用圆度测试板管内拖拉进行检测。根据实际施工情况，拖拉铺设结束后，水可能进入管内，采用圆度测试板检查管道变形有难度，本工程采用了类似于通球法的内拖法进行检查，并进行闭水试验检查。

三、拖拉管施工的优缺点

3.1 拖拉管施工的优点：

(1)采用非开挖技术，地上功能正常使用：穿过铁路、公路可不阻断交通：穿过河流可保证河流通畅、不阻断通航、有利于排洪等。

(2)环保型施工：由于采用非开挖施工技术，减少了大量工程土的堆放，有利于环境保护。减少了地面开挖、恢复造成的.浪费。

(3)缩短工期，节约工程成本：采用非开挖钻孔技术，施工速度快，地上工程保护好，极大地节约了建设成本。

(4)节省劳力，安全可靠：与明挖开槽埋管相比较，明显减少了劳动力。定向钻机上配置钻杆自动装卸系统，定长的钻杆排列在一个“传送盘”上，使增加或卸下钻杆的操作可以在钻孔作业不停的状态下完成，加快了施工效率，施工安全，减轻了劳动强度等。

3.2 拖拉管施工的缺点：

水平定向钻拖拉管施工是一项新的生产工艺技术，目前我国尚无统一的技术标准和施工验收规范。

(1)拖拉施工结束，产品管与回扩孔之间的空隙处理，不能象开槽埋管的施工方法回填密实，对于横穿道路的管线部位，孔内泥浆固结后，道路可能出现微量下沉。

(2)由于非开挖法施工铺设的管道高程近似倒置曲线，雨污水管道内淤积污物清洗不便。

(3)当施工现场有干扰时，如无线电发射台、输电线路、变压器等将影响手持式跟踪仪的测量精度。

四、结束语：

非开挖钻进技术拖拉管施工适用于有障碍物不宜开挖的地下管线工程，属于倒虹吸管。

本工程采用拖拉管施工，经对导向孔钻进、回扩、回拉量测、闭水检验等指标控制，顺利地横穿公路和河流，保证了地面交通通畅及河流汛期排洪，达到了预期的建设目标。

篇11：工程的技术论文

工程的技术论文精选

工业与民用建筑基础处理工程技术研究

摘要：工业与民用建筑是建筑工程的重要分支，工业和民用建筑对建筑质量和稳固性的要求都非常高，为了保证其稳固性就必须重视其基础施工工作。本文主要对工业与民用建筑基础处理工程技术问题进行研究，有一定的借鉴价值。

关键词：工业与民用建筑;基础处理;工程技术

1工业与民用建筑基础处理技术的重要性

建筑物主要位于地表的上层部位，在对建筑物进行施工过程中，上方建筑结构会顺着承重墙和受力柱将自身重力转移给建筑基础，而建筑基础又进一步将所有承重转移到地基上，这就造成地基承受巨大负荷。因此，地基在建设时对其强度和耐久度要进行严格要求，只有这样才可以保证地基在这巨大负荷下能够安然无恙。现代的建筑大都是以钢筋混凝土作为建筑的骨架，但是钢筋混凝土的自身重力相对较大，这对建筑工程地基会产生一定的负载。在建筑的使用过程中，随着使用时间的增加，沉降现象会不可避免。但是一旦地基施工技术的应用不到位，施工质量监控不严格，就会造成建筑物沉降加快的后果，建筑房屋会有大量沉降裂缝，严重者，房屋会出现倾斜现象，对居民生命造成威胁。所以，在对地基进行施工时，要合理应用施工技术，进行科学的设计，并对操作进行严格规范，只有这样才能将施工质量控制好，保障良好的施工质量，防止安全事故的产生。

2工业与民用建筑基础处理的特点

我国工业与民用建筑基础处理具有复杂性、潜在性、困难性和多发性，以下对其展开分析：

2.1复杂性

我国的地理环境本身就比较复杂，而且因为国土面积较大，所以存在着很多的地形面貌，在进行工业和民用建筑基础处理和技术的应用中需要结合当地的条件来进行选择，因为地质条件的复杂，使得我国建筑基础处理工作具有复杂性。

2.2潜在性

整个工业与民用建筑基础处理的过程就是一个复杂的过程，其每一个环节都是环环相扣的，因为很多外部条件的影响和制约，所以基础处理过程具有很多的不可控因素，这些因素都是潜在的，所以工业和民用建筑基础处理具有较大的潜在性。

2.3困难性

因为基础处理工作是建筑工程的重要前期工作，也是后期建设施工的重要基础，所以工业和民用建筑在施工过程中如果出现地基上的问题，一般都需要进行大范围的改造，甚至是重建，需要消耗极大的成本的'资源，而且因为基础处理工作一般都是在地下进行的，其也具有一定的连带性，这些都增加了工业与民用建筑基础处理的困难性。

2.4多发性

多发性是工业与民用建筑基础处理工作中一个非常显著的特点，主要取决于基础处理工作的连带性。我国很多的工业和民用建筑工程中存在着质量安全问题，而引发这些问题的原因绝大多数都是由于基础处理技术选择的不当，在技术选取不科学的基础上，也没有对整个施工过程进行规范，进而导致一些建筑坍塌事故的出现，这些都体现了工业与民用建筑基础处理工作的多发性。

3工业与民用建筑基础处理技术应用

要有效的解决工业与民用建筑基础处理技术问题，就必须对建筑基础处理技术的应用进行更为深入的研究，表1主要对现代工业和民用建筑常用的基础处理技术进行应用分析。

3.1强夯法基础处理技术

强夯法是现代工业和民用建筑基础处理中应用非常广泛的技术，主要使用于地基土层孔隙较大的黏土性土层地基中，通常使用重锤进行作业，使用重锤对地基进行物理加固，利用重锤自身下落带来的重力，压实层，并不断重复岩石的施工步骤，提高层承受强度，重锤和地基的高度差保持在10~20m的距离。通过对部分地层进行冲击式的作业使得地层发生物理上的改变，比如地层变得更加密实、含水量变少，从而使得地基最大承载力有大幅度的提高，这种方法还能有效提高层的平整度，减少了地基沉降所带来的后续一系列问题，保证上层建筑工程的质量安全。

3.2粉喷桩技术

粉喷桩技术是一种利用化学手段，对地基进行改善的方法。这种方法可以使地层产生工程变化，从而达到平整土地，提高地基的密实度的目的。在实际施工操作中，水泥粉石灰粉等倒入地层中，并进行不间断的搅拌，由于水泥粉石灰粉等具有很强的吸收性，因此可以吸收周围环境中多余的水分，并与周围土层中的物质形成固体化合物，提高地层的稳固性。为使地层的施工技术达到施工方案要求的标准，在使用粉喷桩技术进行地层改善工作时，应注意以下几个问题：施工工作正式开始前，注意做好平整土地的工作，对粉喷桩机的位置进行充分的校验和核准，使得粉喷桩机始终处于水平位置。其次，在进行搅拌的过程中应注意使水泥粉、石灰粉等能够进行充分的混合，可以采用间接的方式进行，不间断的搅拌，并注意时刻观察层内的情况，及时对水泥粉和石灰粉的混合情况进行检验，从而充分吸收周围层多余的水分，从而保证基础稳定性。

3.3强制固结法

强制固结法是指在附加荷载之下排出空隙水，增加地基土的效应力，该技术有良好的排水系统和加压系统，提高了地基固结速度，提高了混凝土质量。利用现代砂墙机装备，形成了良好的排水系统，增加了土层的透水性。

3.4砂石桩基础处理技术

通过使用吹动、振动和物理冲压等方法来进行地基的打孔，并在打的孔中填充砂石、碎粒等物质，最终形成只将较大的砂石桩。砂石桩法的应用可以提高地基的负载能力以及稳定性，防止地基出现裂缝变形，而导致建筑物倾斜的现象发生，其主要是因为砂石的硬度和密度大。此外，砂石桩法在粘土地质情况下也同样适用，且砂石与粘土混合物组成的地基其稳定性更高，负载能力更强。

3.5预压法

该方法是指在工业和民用建筑工程建设之前，在拟建场地上施加一定量的负荷，将土体中的水排出。这种做法可以将土地当中的空隙变小，增加土地的密实度，保证地基的承载力。该方法主要用于大面积的场地处理，适用于含水量较高的淤泥质土，冲填土等。真空预压法可以处理深度达到15m的地基。采用预压法可以保证地基的稳定，防止地基出现沉降。

3.6粉煤灰吹填法

粉煤灰吹填法主要是利用粉煤灰的透水性，用于处理加固地基时，可以加快吹填土的固结速度，缩短建筑的施工工期，具体做法是在地基施工过程当中淤泥和粉煤灰按照一定的比例进行混合添加，但是要注意温度和湿度，改善基土的固结特性。

3.7灰土挤密法

在对地基采取挤密桩法施工之前，需要对桩孔进行严密的设计，并制定可靠的方法，然后再将填料填入孔中并夯实。一般情况下，桩孔的填实材料可以用灰土材料或者土，土的应用可以解决因积水等因素造成的塌陷土质问题，而灰土材料则是起到一个增强地基负载能力，保护地基不受地下水腐蚀的作用。灰土挤密法是指利用钻机向孔内分层注入灰土，每注入一层灰土就进行夯实，经过反复夯实之后可以扩大桩径，直到形成复合地基，形成复合地基的目的是通过改变湿性土壤的孔结构增强土壤的密度，提高它的密实性，可以达到减少地基变形的目的。经过有关数据表明通过灰土挤密法形成的桩体处理得到的复合地基的承载能力是没有经过处理地基的六七倍。

3.8垫层技术法

这种方法的原理是在地基上先垫一层特殊隔离材料，隔离下部不适宜进行建筑的软体地基，然后在铺设的特殊材料上进行后面的建筑施工工序。由于地基的透水性一般不好，表层没有特别坚硬的外壳，或者即使有硬壳，也不能影响垫层技术的使用。垫层技术的手下材料是砂石材料，因为砂石的造价成本较低，部分地区甚至可以就地取材，废弃山体的碎石、废旧工厂的废渣等材料都可以作为垫层的材料，既能够节约资源，又可以较好的垫层，解决地层施工难的问题。

4结束语

工业和民用建筑工程本身就具有复杂性，这也集中体现在其基础施工工作，建筑企业要想提高建筑工程的质量和稳定性就必须对基础处理工程技术进行更为深入的研究。

参考文献

[1]谢东泽.浅谈工业与民用建筑施工中的技术问题[J].行业科技，2016(6).

[2]张坤.工业与民用建筑中地基处理技术与工程应用研究[J].建筑工程，2016(9).

[3]姚洋.浅析建筑基础施工中常见的技术问题处理方法[J].百科论坛，2017(4).

篇12：公路工程路基土石方开挖施工技术论文

公路工程路基土石方开挖施工技术论文

一、工程概况

某公路工程标段共涉及到的土方开挖工作量为210.0万m3，其中包含180.0万m3石方开挖量，路基填方工程量为250.0万m3，现场施工过程所涉及到的对特殊路基的处理工作主要包括高填深挖路基以及填挖交接路基等。路基防护形式包括以下几种类型：绿化防护形式；挡墙防护形式；干码片石防护形式。路基排水通过截水沟、排水沟、与边沟相互配合的方式实现。结合本工程项目施工前期的勘察数据以及调查资料报告来看：本公路工程项目路基土石方开挖作业实施期间所面临的最主要的问题在于，部分路段的纵向横坡变化幅度较大，部分路段为深挖路堑，这给本区域内土石方开挖工作带来了很大的影响，造成了比较大的施工难度。因此，为了能够更好地确保路基土石方开挖的整体质量，本次施工中将操作区域划分为四个独立的路基施工段，同时展开分段开挖作业，并将土石方开挖工作与填方、防护作业结合，合理安排各个环节的施工顺序与流程，以圆满完成土石方开挖作业。

二、土石方开挖技术

1.前期准备环节

在正式施工作业实施前，工作人员需要以工程项目设计文件为标准依据，结合对现场施工情况的观察，核对设计方案中的具体参数，重点对本工程横断面的相关情况以及待挖方路段的稳定性进行监测与核对，若需要对路基进行加固处理则需要先实施加固方案，然后再做进一步的开挖工作（本工程中路基结构整体稳定性好，故未做路基加固处理）。

2.土方开挖技术

结合本工程项目的实际情况来看，为了能够在最大限度上保障路基土方开挖质量达到理想状态，就需要对各个施工流程进行科学的制定与落实。在实践工作中，路基土方的开挖流程按照如下方式设计并实施：①测量放线工作→②截水沟设置工作→③挖掘机开挖工作→④挖掘机及装载机装料工作→⑤自卸车运输工作→⑥人工整修边坡工作（配合坡面防护工作）。结合本工程土方开挖作业的实际条件与特点，针对短、浅地段建议采取全断面的开挖方式，针对局部路堑深度较大的路段，则将开挖方式替换为横向分台阶法，部分傍山环境下的路段纵向台阶法开挖，针对局部路堑深度较大且存在平缓横坡的`地段，土方开挖则通过纵向分段分层方法实现。在具体施工作业的实施过程当中，施工现场先开挖一条通道，然后进行两侧土方的开挖工作，使分层开挖下的各个工作面均具有独立的出土道路，同时配合设置临时性的排水设施。分层开挖期间还需要遵循自上而下的工作原则，以确保土方开挖的整体流程更加有序与规范。现将土方开挖工作中的主要技术方案总结如下：

（1）横向开挖法：多层横向全宽挖掘法适用于对深度较大且较短的路堑的开挖工作，若现场的土方开挖工程量较大，则各层开挖作业需要沿纵向拉开，多层多方向出土，根据工程量可以适当增加劳动力以及施工机械的配置数量，以满足施工进度方面的要求。

（2）纵向开挖法：针对路堑长度在100.0m以内，开挖深度在3.0m以内的土方开挖工作而言，若开挖区域内的地面坡度较高，则需要在推土机的干预下展开作业，运输距离按照20.0～70.0m标准进行控制，最远距离应当控制在100.0m范围内。若地面横向坡度较小，则表层可以通过铲土的方式进行处理，下层则纵向推运。

3.石方开挖技术

本公路工程路基处理中也存在部分石方开挖的工作，根据石方开挖的工作量，拟通过爆破法完成开挖施工作业。根据这一思路，在实践工作中，路基石方的开挖流程按照如下方式设计并实施：①对爆破开挖区域的地下管线、建筑物进行调查分析→②测量放线工作→③截水沟设置工作→④设计爆破炮位→⑤检查炮孔并清理废渣→⑥装药并安放引爆器材→⑦堵塞炮孔→⑧设置安全岗并撤离爆破区内工作人员→⑨起爆并清除瞎炮（配合对边坡的修整以及坡面防护工作）。在本项目石方开挖工作中，所采取的开挖方案主要可以归纳为两个类型：第一是半挖半填断面的开挖工作，第二是全挖断面的开挖工作。根据开挖技术方案的特点，采取深孔或浅孔条件下的松动爆破工作。同时，还需要在边坡外预留光爆层，通过实施光面爆破的方式使边坡整体平顺性更加的理想，防止边坡岩体结构出现失稳或受到扰动影响。在如下图1所示的半挖半填断面爆破作业实施过程当中，2、5、8、11、15、19区域均需要做光面爆破处理。在深孔松动爆破作业实施过程当中，采取梯段爆破的施工方案。施工作业实施过程当中所使用的操作机械为9m3单位潜孔钻机，应用该钻机执行钻孔作业，钻孔孔径控制标准为90.0mm，现场炮孔的布置形式为梅花式，炸药选择2#岩石硝铵炸药，台阶高度按照8.0m标准进行计算（在爆破参数的计算过程当中，根据现行标准中对炸药换算系数的规定，取1.14作为换算系数）。爆破作业期间首先进行1～2部分的爆破工作，完成以上工作面的爆破后能够为石料运输提供相应的施工平台，然后进行3～6部分的爆破工作，形成石料运输2级操作平台，9～12区域的开挖作业则需要遵循自上而下的基本原则。同时，整个爆破作业实施期间，4、6、10、12区域均需要做光面爆破处理。

三、质量控制要点

1.土方开挖过程当中需要以施工图纸为依据，遵循自上而下的基本原则展开开挖工作，杜绝出现超欠挖的问题。同时，无论工程实施中的土方开挖工作量有多大，所开挖区域的土层深度多高，都不得使用爆破法掏洞取土。

2.若开挖过程当中所开挖出的土层性质与前期勘察数据之间产生较大差异，则需要由施工方及时汇同设计方展开研究，对施工方案进行修改同时挖出边坡。

3.在土方开挖期间，设计路床顶面标高时需要考虑到在压实因素影响下而产生的下沉量，根据试验确定取值参数。对于路基顶面以下300.0mm的压实度或在顶面以下换土高于300.0mm的情况下，应当按照95％的标准进行压实度控制工作。

4.若在土石方开挖期间，路堑或边坡区域内出现明显的地下水渗漏问题，则需要工作人员及时根据对渗流位置的定位以及渗流量的计算，设置相应的排水沟，截水沟，或集水井等排水设施，严格控制地下水水位，并引导地下水的排出。

5.由于本工程土石方开挖范围内涉及到部分溶洞地区，受到本区域内特殊地质条件的影响，在土石方开挖过程当中建议通过爆破方式完成施工。在爆破施工的过程当中，有以下几个方面的质量控制要点：

第一，溶洞爆破过程随着正常梯段爆破施工进行，即在正常爆破处至少一个侧向临空面后开始钻孔、爆破（本工程中梯段爆破深度按照12.0m进行控制）；

第二，原则上以布孔位置尽量避开溶洞正上方钻孔为宜。减小穿孔的可能性，同时对洞顶围岩爆破挤压效果有利；

第三，溶洞顶部钻孔孔底距溶洞顶的距离不能小于钻孔起爆排距，目的在于使溶洞整体塌落的同时，不至于产生过大的底部爆轰应力而出现爆破飞石。本工程当中，溶洞上方钻孔孔底与溶洞顶部的间隔距离按照3.0m标准控制，溶洞外部钻孔孔深则参照台阶高度标准加钻孔超深控制；

第四，爆破后，采取反铲配合自卸车在溶洞侧面逐步装运合格石料至回填区。派专人负责观察溶洞的出露情况，在确定溶洞塌陷的前提下才允许反铲继续挖装。挖装过程中，反铲立于溶洞外侧坚实的岩层上，挖除软弱岩层和溶洞充填物。软弱岩层和溶洞充填物运至渣场，以完成整个爆破开挖工作。

篇13：根据工程实例论RTK工程测量技术

根据工程实例论RTK工程测量技术

RTK在控制测量,地形图施测以及线路中线定线和施工放样等测量工作中有着广泛的运用,有比传统的测量仪器精度高等特点.本文根据工程实例对RTK测量技术做出分析.

作 者：秦生基  作者单位：中国有色金属工业第十四冶金建设公司,云南,昆明,650038 刊 名：城市建设 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)：2010 “”(11) 分类号： 关键词：土地   KTK技术   测量  

篇14：隧洞开挖过程中层状围岩稳定性的工程实例分析

隧洞开挖过程中层状围岩稳定性的工程实例分析

结合董箐水电站左岸1号交通洞工程实例对隧洞开挖过程的塌方原因进行分析,指出层状围岩洞室在开挖支护过程中地下水、泥化夹层、地质构造形态、爆破参数、施工工序等对围岩稳定性的影响;特别是针对围岩体层面的`倾向分析选择了合适的支护处理措施,既保证了围岩体的整体安全稳定,又节省了施工处理材料.

作 者：任海军 李婷婷 王桂珍 REN Hai-jun LI Ting-ting WANG Gui-zhen  作者单位：水利部长江水利委员会长江科学院,湖北,武汉,430010 刊 名：贵州水力发电 英文刊名：GUIZHOU WATER POWER 年，卷(期)：2009 23(5) 分类号：P642 关键词：工程地质学   隧洞开挖   层状围岩   稳定性分析   董箐水电站  

篇15：临近地铁深基坑开挖安全施工实例分析论文

临近地铁深基坑开挖安全施工实例分析论文

摘 要:某工程地下室基坑挖深较大,其采用地下连续墙围护加五道水平布置的钢筋混凝土支撑支护的方案施工。实施后的监测表明,该种方案适用于繁华商业区尤其是邻近地铁等重要地下工程的软弱土地基深基坑开挖施工。

关键词:深基坑; 邻近地铁; 围护与支护; 信息化; 施工监测

某工程位于上海市繁华商业地段,邻近黄陂南路站,广场分南北两块,沿淮海路南北各建一栋相似的高级商业写字楼。其中南块主楼38层,地下3层,该地块南北长约80m,东西长约70m,面积约5800m2,主楼基坑挖深14m,群楼12.6m,电梯井部分挖深达17m。由于建筑物周边都十分接近规划红线,周边建筑及地下管线对因工程基坑开挖引起地层变形移动影响十分敏感,特别基坑北面(沿淮海路)临近地铁,最小距离仅3.8m,最大处也仅距8m,而地铁隧道因开挖施工引起其位移要求小于2cm,从而基坑围护与开挖支护结构设计选型及安全实施就成为首要问题。也就是说,如何确保基坑周边原有建(构)筑物、地下管线,尤其是地铁的安全就成为了关键。

1 地下室开挖的围护及支护结构

本地下室位于总厚达40m多的淤泥质土之中,结合本工程的特点,经多方案比较,决定基坑围护结构采用80cm厚地下连续墙,而支护结构则为五道钢筋混凝土水平支撑的总体方案。经验算,可以满足结构变形和稳定要求。确保地下室开挖施工产生的地体位移不致于影响地铁的正常运行、周边道路、建筑物及各种地下管线的正常使用。

1.1 围护结构

地下连续墙由单幅面宽为6m的矩形槽段浇筑而成,墙深沿淮海路(临近地铁)一侧为26m,其余三侧为23.6m,其强度等级为C35, I、II级筋,地下连续墙分段纵向接头型式为锁口管,顶部现浇钢筋混凝土帽梁,连成整体以增强整体刚度。

1.2 支护结构

基坑内沿深度方向设置五道钢筋混凝土支撑,强度等级为C30,添加早强剂。支撑的中心标高自上而下依次为:-0.6m、-3.5m、-6.4m、-9.5m、-13.1m。在平面上,整个基坑采用边角框架支撑,以斜撑为主,中部留出挖土操作空间。支撑梁的截面为1200×600及1600×6002种;围檩的截面为1600×600及1200×6002种,顶圈梁(第1道围檩)截面为1100×600。立柱用160×160×16角钢500×300×12钢板焊接组成,柱底为钻孔灌注桩。

除此之外,为确保邻近地铁安全运行,在基坑内四周采用深层搅拌桩,以增加基坑内土体被动土压力,即制连续墙底脚变形。搅拌桩加固深至基坑底下5m,加固宽度为8m。

2 基坑降水

本工程地下水位较高,约为-0.5m,开挖范围位于淤泥质土体内,含水量大,施工必须事前采取降水措施,因基坑围护是采用地下连续墙,具有较好的档水和抗渗性能。结合实际情况,决定采用深井井点降水。平面布置按10m左右半径排列,井深考虑降水曲线于基坑底以下1m左右,因而共布置23根19m深管径为250mm的降水深井井点。

3 基坑开挖

由于挖深大而支撑层数多,根据本地下室的特点,经综合考虑,决定采用的挖土方案为:

(1)以挖土机为主,充分利用中间没有支撑结构的部分(前期作为挖土操作平台,后期作为挖土机械的作业区);

(2)由于上下层支撑间距小,需大量使用人工挖土;

(3)后期利用第一道支撑在其上搭设钢构平台,利用轻型的.22m臂长抓土机及9m臂长挖土机在平台上作业,配合克林吊在基坑四周抓土;

(4)每道支撑按结构分区施工,挖土同样分区开挖,对于靠近地铁的钢筋混凝土支撑,特别强调需在支撑位置挖土完成后48h内浇捣完成。同时为提高支撑早期强度及缩短工期,在支撑砼内使用早强剂。

基坑土方开挖的原则是“先支撑后开挖,分层分区开挖。”在监测数据的指导下将基坑土体分5层施工作业:第1层自北向南,大面积后退挖土,并及时将土运走,陆续构筑第1道钢筋混凝土支撑;第2层挖土时,需待第一道支撑砼强度达到70%,并按平面对称划分6个区按分区进行挖土,及时按区构筑第2道钢筋混凝土支撑;在第2道支撑达到70%强度时进行第3层挖土,利用中区土平以台作挖运平台,同样按分区进行挖土,及时性地构筑第3道钢筋混凝土支撑;第3道支撑达到70%强度时进行第4层挖土,还是利用中部挖运平台,分区进行基坑土挖运,当南向裙楼底板标高达到,则先清理该项部分基底及时浇捣该部分底板,再陆续构筑第4道支撑;在第4道支撑砼强度达到70%时,进行第5层挖土施工,在第1道支撑上搭设钢平台,将中区土平台挖除,并利用克林吊在基坑四周配合抓土,加快挖土进度,当基底标高达到时及时清理浇捣西侧、北侧两块地库底板,再陆续构筑电梯井部分的第5道支撑,同样电梯井部分基坑土挖运及底板浇筑同上方法施工。

4 施工监测

为尽可能减少基坑挖土对基坑围护结构及其周围环境(特别是地铁)造成的不利影响,及时掌握的工作情况,确保施工安全,在整个施工中实施信息化监测施工。在地下连续墙内埋设测斜管以监测各种情况下墙体的侧向变形,并在地下连续墙背后埋设土压力盒;在每道支撑内沿轴向埋设钢筋应力传感器以监测支撑轴力的变化;在地铁上行线隧道内设置准测点以监测地铁隧道的水平位移、垂直沉降变化;另外,对四周环境及地下管线也进行沉降观测。

4.1 实测情况

根据实测数据,基本上可以分为4个阶段:开始挖土至完成第2道支撑底挖土;至第3道支撑完成;至第4道支撑完成;至底板浇筑完成。

(1)地下连续墙的位移 实测结果表明,地下连续墙的最大位移都集中出现在第3阶段。整个地下连续墙出现的最大位移位于沿黄陂路一侧(西侧)的I14号测管(第3阶段,41.3mm),沿淮海路(临近地铁即北侧)一侧是19.2mm( I16号测管,第3阶段)。其结果与相邻的北块相似,淮海路一侧连续墙变形较小,有利于控制地铁隧道的水平位移。

沿淮海路连续墙变形小的原因是由于地铁隧道施工时曾对地基土进行了加固处理,同时亦因香港广场北块与南块同时施工,处于对称平衡状态。

(2)地下连续墙后土体的位移 根据实测数据,可以归纳出这样的一个规律:连续墙与其后土体位移的变化规律是一致的,而数值上则是土体大于连续墙。整个基坑出现的最大墙后土体位移与连续墙一样,位于沿黄陂路55.5mm(与I14紧邻的E11孔,第3阶段),而沿淮海路一侧的最大土体位移则是34.8mm(与 15相邻的E10孔,第3阶段)。

(3)支撑轴力 第1道支撑在第1、2、5层挖土时其轴力值较高,均在4000kN上下,而在下面每道支撑完成时(第2、3、4道)均会显示其轴力监测值下降(降至2200～3500kN)。

第2道支撑轴力在5500kN左右,第3道支撑轴力则为5000kN上下。所监测到的轴力较为稳定、合理,其值均小于设计值。也就是支护结构安全稳定,确保了围护结构连续墙的位移在预想的允许值内。

(4)地铁隧道内监测 经测试,隧道的最大沉降值,施工的第1阶段为-2.1mm,第2阶段为2.29mm,第3阶段为6.07mm,第4阶段为4.20mm(至完成地下室底板时沉降观测值为-0.4mm)。在地下室底板完成后沉降量趋于渐小,2个月后其沉降观测值已接近于开挖前的数值;隧道的最大水平位移值,施工的第1阶段为-0.5mm,第2阶段为-3.0mm,第3阶段为-6.5mm,第4阶段达到-8.5mm。在地库底板完成后,由于土体的滞后变形,隧道的水平位移仍有微量的增加,但同沉降值一样很快就趋于很小。其沉降及水平位移值均小于地铁公司的报警值(沉降10mm、水平20mm)。

4.2 对测试结果的体会

(1)地下连续墙在整个施工过程中变化较小,说明围护及支护结构体系稳定性好,因而整个施工对周围建(构)筑物及管线等的影响较小。

(2)连续墙与其后土体水平位移相匹配,土体位移值较大;土体沉降值随层深增加而变小,下部深层土体有上抬趋势,与地铁隧道后期上抬相吻。

(3)邻近建筑物通过观测,其倾斜约为1.5/2000,倾角0.043°,倾斜甚小,说明基坑开挖引起的不均衡沉降较小。

(4)随着基坑的开挖施工,邻近的地铁隧道开始时下沉,后期则上抬。这是由于前期基坑上部周边土体侧移而后期则因浅层土体侧移较大而形成应力释放,促使隧道上抬。相信待地下室工程完成后,则地铁隧道将逐渐恢复常态。

(5)由于基坑紧邻地铁隧道,尽管隧道的位移值是控制的最重要目标,但基坑连续墙及其后土体的位移与隧道密切相关,故而它们都应同时作为监测的重要项目。

5 结 语

通过采取所述措施,某工程地下室施工顺利完成,施工历时180d,提前计划工期20d,经验收地下室工程达到优良,同时得到地铁公司的赞誉,赢得了良好的社会信誉和经济效益。

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